我国牧区畜牧业主要分布在北方地区,寒冷地区冬季气候恶劣,对牲畜生长十分不利,需要利用主动式供暖技术,改善圈舍冬季室内温度。本文详细介绍了太阳能热风土壤蓄热供暖系统的系统构成和工作原理,在此基础上分别建立了两级加热无盖板渗透型集热器和土壤空气换热器的数学模型。为探究系统在寒冷地区畜牧业的应用效果,本文将其应用于达茂旗地区一羊舍中。根据太阳辐射和两级加热型集热器的理论模型,利用MATLAB软件计算出集热器出口热风全年逐时温度。分析了土壤热物理性质和土壤空气换热器换热性能的影响因素,利用FLUENT软件建立土壤空气换热器和羊舍的三维瞬态模型,分别模拟系统在蓄热期和供暖期的工作性能。结果表明,集热器出口处热风温度大部分时间在30℃以上,空气温升在25℃以上,即使在冬季,白天大部分时间的热风温度也可满足向室内供暖需求。系统蓄热期为4个月(6月1日～9月21日),在蓄热期结束时,土壤温度为41.9℃,共升温26.9℃;供暖期共7个月(9月22日～4月30日),除1月下旬至3月下旬室内温度无法达到10℃,其他时间室内温度和系统换热效率均能达到预期要求,系统运行情况良好。最后本文对系统性能提出了改进措施。太阳能热风土壤蓄热供暖系统将渗透型集热器与土壤空气换热器相结合,利用季节性土壤蓄热,夏季蓄热,冬季供暖,同时可向室内通入新风,改善空气环境。此系统初投资低,使用寿命长,维护简单,有比较大的应用前景。